地下管线测量中的现代测绘技术应用

潘志东

摘要：在近年城市建设发展中，需要不断解决人们的各类生活问题，地下管线以最合理、经济方式需要顺应城市的规划发展要求，采用现代化管理确保城市正常运行。那么地下管线的问题就与城市建设发展息息相关，就要对地下管线建设安全加大重视，选用合理的测绘技术，能够对地下管线的工作测量效率充分提升，减少不必要的人力成本投入。对地下管线测量规划至设计、管理、施工的任何环节，都能够做好充分准备，将现代测绘技术应用于地下管线测量中，避免造成不必要的损失增加成本，影响人们的生产生活。

关键词：地下管线测量;现代测绘技术;应用

随着市场经济的快速发展，人们的生活水平显著提高，对于城市地下管线的要求越来越高，做好城市地下管线测量工作、完善测绘数据以支撑开发城市地下空间，已经成为解决城市土地紧张问题的关键因素。现代化技术以GPS技术、数据采集技术、信息处理技术等为支撑，能够实时采集地下管线的三维坐标，形成可視化数据，帮助开发人员合理调整地下工程建设方案，形成系统化的城市地下空间开发体系，有助于城市建设的持续稳定推进。

1城市地下管线测量研究

1.1城市地下管线测量的重要性

我国城市发展迅速，城市规模逐渐扩大，随着城市土地的日益紧张，对城市地下空间的开发利用成为城市建设事业进一步发展的有效渠道。城市地下空间存在大量的地下管线，地下空间施工过程中对管线造成破坏，会影响城市居民的正常生活与工作，不利于城市经济建设的开展。开展城市地下管线测量，能够精确获取城市地下管线的数据信息，了解地下管线的位置、埋深、材质、类别、电缆孔数、根数等信息，帮助开发人员提高地下空间的开发有效性，完善城市地下工程的建设方案，推动数字化现代城市的发展。

1.2城市地下管线测量的技术流程

城市地下管线的测量技术较为多样，包括雷达电磁法、RTK法、全站仪极坐标法。雷达电磁法利用发射机向地下发射交变电磁信号，能够在对金属管线产生作用的同时，产生感应电流，产生二次感生电磁场，实现对金属管线的追踪以及定位。

2地下管线测量中的现代测绘技术应用

2.1RTK技术在城市地下管线测量中的应用

2.1.1RTK技术的工作原理

RTK技术以GPS技术为支撑，通过观测载波相位观测值构建数字模型，能够模拟观测站点在三维坐标系内的三维定位情况，形成可视化观测数据，给予观测人员数据支持。将RTK技术应用至城市地下管线测量，能够将管线测量精度控制到厘米级别，有助于为测量人员提供最真实、最精确的管线数据。RTK技术一般由基准站、流动站以及GPS卫星定位组成，借助基准站测量GPS卫星导航定位信号，由流动站处理数据，形成针对地下管线信息的三维坐标空间模型，实现对地下管线长度等基础信息的精确测量。RTK技术有效连接基准站与流动站，可以将卫星定位数据与已知的数据资料进行对比，对管线数据进行动态化修复处理，提高定位数据的可靠性与精确性。随着网络技术及信息交互技术的发展，网络RTK技术逐渐形成，其整合数字化技术与网络技术能够进一步提升RTK技术的检测精度，降低RTK检测的成本。应用网络RTK技术后，RTK检测不再依赖基准站的辅助，流动站与参考站之间的工作距离不会受到限制，使RTK检测系统的精确性与可靠性进一步提升，能够适用于更多的检测情况。目前，RTK技术已经在水域测量、管线测量、房产测量、市政工程测量等领域发挥了重要作用。

2.1.2应用实例

以某城市地下管线测量工作为例，研究RTK技术的具体应用。采用WGS-54、WGS-84坐标系进行GPS测绘，利用坐标校正法、参数法完成坐标系切换。在测量过程中，设置观测采样率为3s，确保GPS接收机始终处于稳定工作状态，保障GPS定位的精确度。每个测量点均进行2次测量，取2次测量平均值为最终观测值，最大化提升检测的可靠性。应控制两次测量值的误差小于3cm，避免在测量的过程中出现失锁问题。RTK技术需要与GPS定位技术相配合，在测量过程中应尽可能将测绘点设置在开阔地带或较高位置。RTK技术会面临数据链传输误差等问题，二次检测对确保RTK检测精度具有至关重要的作用。

2.2GIS技术在城市地下管线测量中的应用

2.2.1GIS技术的工作原理

GIS技术又称地理信息系统，是一种用于描述、存储、分析、管理空间信息的技术手段。GIS技术以地理空间数据库为支撑，能够针对城市地下管线数据信息搭建地理模型，实现对城市地下管线数据的动态化管理，保障数据检测的精度以及有效性。GIS技术由计算机硬件系统、计算机软件系统、地理数据库三部分组成。（1）计算机软件系统包含系统软件、地理信息软件和应用分析程序。（2）计算机硬件系统涉及服务器、计算机工作站、数字化设备、报表打印设备以及数据备份设备。（3）地理数据库主要处理几何图形数据和属性数据，是GIS技术的核心，能够将地理空间信息转化为可视化数据，明确不同数据实体间的拓扑几何关系，为管线检测提供信息支持。以GIS技术为支撑开发城市地下管线测量系统，涉及组件式开发技术、空间数据管理技术以及管线三维可视化技术，在配合传统管线检测手段的基础上搭建三维数据模型，可以真实反映地下管线的构成情况，帮助测量人员进行地下空间开发设计。

2.2.2应用实例

以某城市地下管线为例，进行GIS技术的应用研究。该城市地下管网包括给水管网、排水管网、电力网、电信网、燃气管网和其他工业管网，涉及中继站与维护设施。在管线测量工作中，依托AutoCAD软件进行手工绘制，导入GIS平台后添加管线属性数据，测量效率相对较低。管网已建成管线测量数据库，但缺乏对新进管线的数据追踪，使系统的更新度不足，不足以满足未来城市地下空间的开发需求。在此基础上，以GIS技术为支撑对现有管线测量系统进行优化设计，提高地下管线测量管理的精确度和有效性。城市地下管线测量系统涉及数据采集、数据入库、计算机查错、信息查询、报表输出、对外服务、空间分析、辅助设计、数据共享、跟踪管理等功能。将该系统划分为数据入库、数据管理、信息查询、空间分析、竣工检测五个模块。（1）数据入库模块。根据电子手簿以及计算机数据自动生成原始测量数据文件，依托外业草图对数据进行处理，实现对数据的编辑处理，生成能够存储于系统数据库的格式文件。剔除误差数据和冲突数据，实现数据合并，完成数据入库。（2）数据管理模块。数据管理模块包含统计与查询功能，能够对地下管线的类型、长度、口径、内容进行精确化查询，记录入库信息和负责部门，方便地下工程建设人员进行沟通。（3）信息查询模块。信息查询模块能够按照管线类型、坐标、管径大小、施工日期进行组合查询。（4）空间分析模块。空间分析模块可分析不同管线间的拓扑几何关系，如交叉路口的交叉点、管线中间的水平垂直净距等。（5）竣工检测模块。竣工检测模块能够在地下管线竣工后，对管线数据进行追踪，形成动态化管线检测机制，保障管线数据在后续工程中应用的有效性。

3结语

随着我国城市地下空间开发的逐步推进，RTK、GIS等以现代化技术为支撑的检测管理手段逐渐受到人们重视。应逐步构建针对地下管线的数字化检测技术，形成三维数据模型，真实反映地下管线的分布情况，有效为地下工程建设人员提供支持，推动我国城市建设事业的协调发展。

参考文献：

[1]潘冬子.工程测量中地下城市管线探测技术的应用研究[J].中小企业管理与科技，2019（21）：159，161.